昆虫钠离子通道基因突变及其与杀虫剂抗性关系的研究进展

昆虫电压门控钠离子通道(voltage-gated sodium channel)存在于所有可兴奋细胞的细胞膜上,在动作电位的产生和传导上起重要作用,是有机氯和拟除虫菊酯杀虫剂的靶标位点。在农业和医学害虫控制过程中,由于有机氯和拟除虫菊酯杀虫剂的广泛使用,抗药性问题日益突出。其中,由于钠离子通道基因突变,降低了钠离子通道对有机氯和拟除虫菊酯类杀虫剂的亲和性,从而产生击倒抗性(knock-down resistance,kdr),已成为抗性产生的重要机制之一。本文综述了昆虫钠离子通道的跨膜拓扑结构、功能、进化及其基因的克隆;更重要的是总结了已报道的40多种昆虫40个钠离子通道基因非同义突变,以及钠离子通道基因选择性mRNA剪接和编辑,以及它们与杀虫剂抗性的关系;也评述了钠离子通道基因突变引起蛋白质结构的改变,从而对杀虫剂抗性的影响机制。这些研究对于进一步鉴定与杀虫剂抗性相关的突变及抗性机制,开发有机氯和拟除虫菊酯类杀虫剂抗性分子监测方法具有重要意义。

菊酯类杀虫剂抗性棉铃虫para型钠离子通道基因的部分序列测定与突变

昆虫神经系统 para型钠离子通道是菊酯类杀虫剂的主要靶标 ,对 10多种昆虫的研究表明 ,钠离子通道基因发生点突变与昆虫对菊酯类杀虫剂的抗性密切相关 .通过RT PCR扩增的方法 ,我们获得了编码溴氰菊酯抗性和敏感品系棉铃虫钠离子通道域II IV的cDNA片段 .核苷酸序列及推导的氨基酸序列分析结果表明 ,溴氰菊酯抗性品系棉铃虫钠离子通道基因不存在其它昆虫中报道的kdr和super kdr抗性突变 ,但是我们发现了一个甲硫氨酸 (M )到亮氨酸 (L)的新突变 ,该突变位于域II和III之间 .由于昆虫钠离子通道高度保守 ,因此 ,该突变很可能与棉铃虫对溴氰菊酯的抗性有关 .另外 ,通过PCR扩增的方法 ,克隆了棉铃虫钠离子通道域II IV的基因片段 ,该片段全长 7334bp,包含有 13个外显子和 12个内含子 ,与果蝇和烟蚜夜蛾相比 ,内含子在基因中的位置基本一致 ,进一步表明昆虫钠离子通道基因在进化过程中高度保守 .图 5表 1参 2

病媒蚊虫对杀虫剂抗性的遗传学

早期关于杀虫剂抗性遗传学的研究一般认为主要的单一半显性基因与抗性有关,而生化研究涉及到由这些基因编码有限数量的酶和神经蛋白结构。现在,抗性检测的最近进度使得能够测量某些抗性机制的基因性频率。

远洋船舶中德国小蠊对常用杀虫剂抗性测定

远洋船舶中德国小蠊对常用杀虫剂抗性测定南京卫生检疫局张纯，韩建平为掌握远洋船舶上德国小蠊对常用杀虫剂溴氰菊酯和二氯苯醚菊酯（以下称＂二氯＂）的抗性情况，以便今后科学合理地使用杀虫剂，提高杀虫质量。根据全国防制蟑螂、臭虫科研协作组要求，我们于１９９０年...

我国主要稻区褐飞虱对常用杀虫剂抗性严重

南京农业大学植物保护学院和全国农技推广中心监测结果表明，我国主要稻区褐飞虱对常用杀虫剂多数都已产生严重抗性。

中国农业科学院揭示RNA甲基化促进害虫杀虫剂抗性形成的新机制

2021年5月5日,中国农业科学院蔬菜花卉研究所张友军团队在《Science Advances》上在线发表了题为"Epitranscriptomic regulation of insecticide resistance"的研究论文,揭示了RNA甲基化调控农业害虫细胞色素P450基因表达,从而促进害虫杀虫剂抗性形成的机制。研究结果不仅拓展了人们对昆虫抗性形成机制的认知,而且为田间害虫抗性监测预警和综合治理提供技术支撑。

全球消除疟疾的生物学挑战Ⅲ媒介杀虫剂抗性

传疟媒介杀虫剂抗性问题日益严峻,已成为全球消除疟疾面临的最重要挑战之一。目前,传疟媒介不仅对有机氯、有机磷、氨基甲酸酯和拟除虫菊酯类等传统杀虫剂产生了高度抗性,而且对近年来新使用的新烟碱类和吡咯类杀虫剂亦产生了抗性。本文对当前全球传疟媒介杀虫剂抗性现状和相关抗性治理策略进行了梳理,并就杀虫剂抗性治理中存在的主要问题进行了分析,提出了下一步应对措施,旨在为全球传疟媒介杀虫剂抗性治理提供科学参考,助力全球消除疟疾。

蚊虫杀虫剂抗性机制及检测方法研究进展

蚊虫作为疾病传播媒介,对全球公共卫生产生重大影响。长期以来,化学方法是控制蚊虫种群的主要手段,然而蚊虫对杀虫剂的抗性问题已经引起了广泛关注。本文对蚊虫杀虫剂抗性的产生原因、抗性机制及其检测方法的研究进展进行了全面梳理和分析。首先,分析了抗性产生的原因,包括杀虫剂使用不当、生物选择压力、环境污染、基因突变和基因流等。其次,探讨了抗性产生的机制,如生物代谢途径的改变、杀虫剂靶点的突变、表达调控、行为抗性、解毒酶活性协同作用和抗性基因多态性等。最后,总结了蚊虫杀虫剂抗性检测方法的研究进展,涉及生物测定法、生化检测法和分子生物学检测法。旨在为蚊虫杀虫剂抗性检测新方法的研究以及杀虫剂抗性监测和管理提供新的理论支持和科学手段。

北京市朝阳区德国小蠊对杀虫剂抗性分布情况调查

目的了解朝阳区不同区域德国小蠊对杀虫剂的抗性水平及分布情况。方法按行政区划选定8个取样点,采集每个取样点的德国小蠊自然种群,带回实验室繁育,用药膜接触法测定其对7种杀虫剂的抗性系数。比较德国小蠊对7种杀虫剂的抗性程度差别;比较8个取样点德国小蠊种群的抗性差别,并以类平均法做聚类分析。结果德国小蠊对7种杀虫剂的抗性程度差异具有统计学意义(χ2=26.880,P=0.000),对有机磷类杀虫剂的抗性最高(χ2=20.494,P=0.000);8个取样点德国小蠊种群对杀虫剂抗性水平差异亦有统计学意义(χ2=29.143,P=0.000),根据聚类分析结果和专业知识可将其划分为4类。结论朝阳区德国小蠊对杀虫剂存在地理位置差别,抗性监测和指导用药时"以点代面"做法不可取。

蚊虫杀虫剂抗性检测方法概述

及时、准确地掌握蚊虫的抗药性信息对于了解蚊虫抗性现况、研究抗性机制、成功治理抗药性、延长新药使用寿命、改善环境等都具有重要意义。目前已有多种方法从不同水平检测蚊虫的抗药性,现对这些方法做一介绍。

丽水市淡色库蚊、白纹伊蚊的杀虫剂抗性研究

淡色库蚊、白纹伊蚊是两种完全不同习性的但均喜吸人血的蚊种,在丽水市为优势蚊种。由于淡色库蚊在夜间吸血而白纹伊蚊在白天吸血,人们灭蚊防蚊的措施有所不同,可能产生的抗药性也有所不同。

深圳市福田区白纹伊蚊对常用杀虫剂的抗性调查

目的了解深圳市福田区白纹伊蚊对常用杀虫剂的抗性,为防治工作提供参考。方法采用幼虫浸渍法和成蚊生测桶接触法分别测定幼虫和成蚊抗药性。结果2016年和2019年福田区白纹伊蚊成蚊对0.03%溴氰菊酯、4%DDT、0.1%噁虫威的生测死亡率分别为66.1%和44.7%,47.3%和32.0%以及66.8%和71.0%,表现为抗性;对0.8%马拉硫磷生测死亡率分别为99.9%和100.0%,呈敏感性。2016年和2019年福田区白纹伊蚊幼虫对溴氰菊酯、DDT和噁虫威的抗性倍数分别为30和95,9.93和12.74,7.37和11.20倍,抗性呈升高趋势;对马拉硫磷抗性倍数为1.56和1.63倍,均呈敏感性。结论深圳市福田区白纹伊蚊对常用杀虫剂存在不同程度的抗性,且呈上升趋势。

云南省普洱市思茅区2020年白纹伊蚊的密度、孳生习性及对杀虫剂抗性状况研究

目的了解云南省普洱市思茅城区白纹伊蚊密度、孳生习性和对杀虫剂的敏感性,为该蚊防控提供科学依据。方法采用布雷图指数(BI)法,于2020年8月在思茅城区5个不同方位居民点开展白纹伊蚊孳生场所及幼蚊密度分布调查。所获幼蚊在实验室饲养至F1代,采用成蚊滤纸接触筒法,测定其对9种杀虫剂的敏感性,根据死亡率判定抗性级别。结果累计调查281户,其中阳性80户,发现积水容器618个,其中阳性138个,BI为49.11,房屋指数(HI)为28.47%,容器指数(CI)为22.33%。BI指数最高为71.67,最低为20.00。统计显示:138个阳性积水容器中,家用积水容器92个(66.67%),废弃积水容器46个(33.33%);家用积水容器和废弃积水容器阳性率分别为17.16%和56.10%,二者差异有统计学意义(χ^(2)=62.157,P<0.001);室内、外积水容器的阳性率分别为11.16%和47.87%,二者差异亦有统计学意义(χ^(2)=101.637,P<0.001),室外场所孳生阳性率高于室内场所,比值比(OR)为7.31,思茅城区白纹伊蚊孳生以室外环境为主。白纹伊蚊接触9种杀虫剂死亡率为6.56%~99.38%,对高效氯氰菊酯、溴氰菊酯、氯菊酯和高效氯氟氰菊酯为抗性,对残杀威、杀螟硫磷和马拉硫磷为可疑抗性,对噁虫威和毒死蜱均敏感。结论白纹伊蚊在思茅区主城区各方位均有分布,种群密度高,存在暴发登革热等疾病的潜在风险,且对多种拟除虫菊酯类杀虫剂产生不同程度的抗药性;应加强对白纹伊蚊的种群密度和抗药性常态化监测、控制和环境管理。

BSA技术与昆虫杀虫剂抗性基因定位

使用杀虫剂进行病虫害防控是有效防治虫媒疾病的重要方式之一,但大规模使用杀虫剂导致昆虫出现了不同程度的抗性。随着高通量测序技术的发展和分子标记的应用、大量物种全基因组测序的完成,利用双亲分离后代群体中具有极端表型的个体构建混池进行测序,通过比较不同混池之间的多态性并结合表型信息,从而定位目的基因的混合群体分离分析(bulked segregant analysis,BSA)技术,因其简单、高效的特点得到了快速广泛的应用。采用BSA技术揭示杀虫剂抗性产生的分子机制,对抗药性产生风险的有效评估以及新型杀虫剂的改良开发具有重要意义。本文就近年来BSA技术的发展和昆虫杀虫剂抗性分子机理的相关研究进行综述,并对该技术在昆虫杀虫剂抗性研究中的意义和应用前景进行了总结与展望。

媒介蚊虫杀虫剂抗性对其媒介能力影响的研究进展

蚊媒病毒病的流行传播严重危害公共卫生安全。化学防治蚊虫是控制蚊媒病的有效手段,但世界范围内杀虫剂的过度持续使用造成了蚊虫杀虫剂抗性的发生、发展,对杀虫剂的抗性会影响某些蚊虫对蚊媒病毒的媒介能力。为了评估病媒生物防制过程中杀虫剂抗性对蚊媒病毒传播的影响和风险,已有大量的研究聚焦于媒介蚊虫杀虫剂抗性对其病毒传播能力的影响研究。该文重点对蚊虫媒介能力与杀虫剂抗性的动态关系研究进展,及杀虫剂抗性使媒介能力改变的相关机制分析进行综述,以期为今后抗性研究和病媒控制提供参考。

mRNA甲基化调控P450基因表达导致了烟粉虱对烟碱类杀虫剂的抗药性

2021年5月5日,中国农业科学院蔬菜花卉研究所张友军团队在Science Advances上在线发表了题为“Epitranscriptomic regulation of insecticide resistance”的研究论文。该研究在国际上率先揭示RNA甲基化(m6A)调控害虫细胞色素P450基因表达,从而导致害虫杀虫剂抗性的形成。研究结果不仅拓展了人们对害虫抗性形成机制的认知,而且为田间害虫抗性监测预警和综合治理提供了理论依据。